Programmable Logic Devices (PLD) přehled

co je PLD?

PLD je zkratka pro programovatelné logické zařízení. Programovatelné logické zařízení je individuální, programovatelný elektronický čip, který lze použít jako prvek pro vytváření digitálních obvodů, které lze rekonfigurovat. Programovatelná logická zařízení mají Programovatelné prvky, které lze upravit a naprogramovat pomocí speciálního programu i poté, co produkt opustil výrobní místo. Ve srovnání s PLD se typický ASIC / čip skládá z logických hradel a má pevnou funkci, kterou byl navržen a naprogramován tak, aby vykonával jednu funkci. Na rozdíl od těchto typických integrovaných obvodů lze programovatelná logická zařízení překonfigurovat tak, aby prováděla různé funkce na základě požadavků uživatele.

Jak Fungují Programovatelná Logická Zařízení (PLDs)?

programovatelná logická zařízení obsahují více logických prvků, jako jsou žabky, stejně jako AND a nebo brány, které mohou být konfigurovány uživatelem. Vnitřní logiku a připojení může uživatel upravit během procesu programování, který se provádí pomocí specializované softwarové aplikace.

programovatelná logická zařízení se někdy skládají z několika pojistek, které jsou neporušené v původním, neprogramovaném PLD. když programujete logické zařízení a potvrzujete propojení, v podstatě sfouknete pojistky, aby byla spojení trvalá v konkrétní konfiguraci podle vašeho návrhu.

Chcete-li naprogramovat programovatelné logické zařízení, musíte se ujistit, že používáte správný software a správný jazyk pro komunikaci s technologií. S největší pravděpodobností budete používat jazyk popisu hardwaru nebo HDL. Pokud hledáte jazyk vyšší úrovně pro složitá zařízení, můžete použít jako VHDL nebo Verilog.

budete také potřebovat programátor zařízení, abyste mohli přesunout logický vzor, který jste navrhli v daném hardwarovém jazyce, na programovatelné logické zařízení.

typy programovatelných logických zařízení (PLDs)

existuje několik různých typů programovatelných logických zařízení, z nichž každé má různé programovatelné funkce. Jsou následující:

• programovatelná paměť pouze pro čtení (PROM)

v typické programovatelné paměti pouze pro čtení, nebo PROM, vstup je přiváděn do pevné a pole, které působí jako dekodér, a pak je zpracován prostřednictvím programovatelného nebo pole před vydáním výstupu.

• Programmable Array Logic (PAL)

Programovatelné pole logika, nebo PAL zařízení se skládá z programovatelné a pole a pak pevné nebo pole v tomto pořadí. Výstupem těchto zařízení by tedy byla kombinace vstupů ve formě součtu produktů. Tato zařízení mají obvykle řadu tranzistorových buněk.

• programovatelné logické pole (PLA)

PLA nebo programovatelné logické pole se skládá ze dvou programovatelných a a nebo polí jeden po druhém, vložených mezi vstup a výstupy.

• komplexní programovatelné logické zařízení (CPLD)

v CPLD nebo komplexním programovatelném logickém zařízení existuje sada bloků, z nichž každý sestává z programovatelných logických zařízení, která jsou poté spojena globální propojovací maticí. Jako uživatel máte možnost naprogramovat jednotlivé bloky programovatelných logických zařízení, stejně jako propojení, která sousedí s různými bloky PLD. Přečtěte si více o CPLDs zde.

• pole Programovatelné hradlové pole (FPGA)

FPGA se obvykle skládají z programovatelné logické matice, Programovatelné směrovací matice a programovatelných vstupů/výstupů. Programovatelná logická struktura je v podstatě dvourozměrné pole logických bloků, které mohou být konfigurovány uživatelem. Programovatelné trasy jsou směrovací kanály a připojovací nebo spínací skříňky, které spojují různé bloky a kolíky dohromady v obvodu. Nakonec můžete také nakonfigurovat i/O vyrovnávací piny a určit, které piny na čipu fungují jako vstupní piny, výstupní piny nebo I / O piny. Přečtěte si více o FPGA zde.

Proč Byste Měli Používat PLDs?

• programovatelná logická zařízení nabízejí uživateli větší flexibilitu během cyklu návrhu. Je to proto, že operace navrhování jsou založeny na změně celého programovacího souboru. Tyto změny lze hmatatelně pozorovat uvnitř pracovních částí a konstrukce PLD.
• programovatelná logická zařízení jsou poměrně menší a zabírají méně místa na desce. Výsledkem je, že mají také kratší dobu montáže a relativně jednodušší proces montáže sám o sobě. To také vede ke snížení nákladů.
• programovatelná logická zařízení mají tendenci spotřebovávat nižší stupeň energie a vyznačují se také tím, že mají méně sad propojení v balíčcích ve srovnání s alternativními možnostmi. Všechny tyto funkce se promítají do velké spolehlivosti systému a flexibility.
• PLD jsou vysoce Programovatelné v terénu – to znamená, že čip nebo obvod lze naprogramovat zcela mimo výrobní prostředí. Nemusíte nutně provádět změny během výstavby obvodu, protože úpravy mohou být provedeny později, podle potřeby.
• schopnost upravit konfiguraci zařízení činí programovatelná logická zařízení mimořádně atraktivní volbou díky své přizpůsobitelnosti a personalizaci.
• snížený počet integrovaných obvodů používaných při nahrazení PLD zvyšuje spolehlivost obvodu, zejména proto, že existuje menší počet propojení.
• vzhledem k tomu, že programovatelná logická zařízení jsou vymazatelná a modifikovatelná, jsou ideální pro situace nebo technologie, které vyžadují konzistentní aktualizace nebo pokud je třeba je znovu použít v určitém okamžiku svého životního cyklu.

programovatelná logická zařízení umožnila mnoha uživatelům, návrhářům a výrobcům přijít s neuvěřitelně inovativní a fenomenální technologií, která je zaměřena na výrobu logických řešení v různých aplikacích. Snížená spotřeba energie, nižší částka nákladů, a integrace tolika funkcí, které prostě nejsou možné u většiny ostatních alternativ, všechny dělají programovatelná logická zařízení mnohem oblíbenou a preferovanou volbou pro více uživatelů patřících do řady různých prostředí a průmyslových odvětví.